1.氮化硼陶瓷簡介

氮化硼（BN) 有三種變體：六方、密排六方和立方晶體。六方晶體BN在常壓下是穩(wěn)定相；密排六方晶體 BN和立方晶體 BN在高壓下是穩(wěn)定相，在常壓下是亞穩(wěn)相；六方晶體氮化硼在高溫高壓下轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄w氮化硼或密排六方晶體氮化硼。

六方晶體氮化硼具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，外觀是白色粉末，性能也有很多相似之處，所以又叫“白石墨”。

2. 氮化硼陶瓷的制造工藝

（1）氮化硼粉末的制備

六方晶體BN粉末的合成方法，常見的有：

①鹵化硼法

此法又稱氣相合成法，鹵化硼與氨反應(yīng)，先生成中間物氨基絡(luò)合物，中間物再經(jīng)高溫處理制得BN。在125~130℃時，中間產(chǎn)物分解成B2(NH)3，繼續(xù)加熱到900~1200℃時，B2(NH)3即分解成BN。

②硼酐法

硼酐在高溫下與氨反應(yīng)與氨反應(yīng)可制得BN，硼酐也可以與氰化鈉（鈣）反應(yīng)制得BN，也可在石墨坩堝中用石墨還原硼酐制得BN。

③硼砂法

硼砂－氯化銨法：Na2B4O7＋2NH4Cl＋2NH3—4BN＋2NaCl＋7H2O

硼砂－尿素法：Na2B4O7＋2(NH2)2CO—4BN＋Na2O＋4H2O＋2CO2

（2）氮化硼陶瓷的成型

氮化硼陶瓷可根據(jù)其形狀、尺寸大小采用各種成型方法，為了獲得致密的氮化硼制品用熱壓法。

（3) 氮化硼陶瓷的燒結(jié)

為有利于氮化硼的燒結(jié)，可摻入一定量的添加劑，常用的添加劑有 B203、Si3N4、AIPO4、BaCO3等。添加劑中B2O3的加入量要適量，B2O3的存在會引起氮化硼陶瓷吸潮而導(dǎo)致電、熱性能急劇惡化；如加人BaCO3可改善熱壓氮化硼陶瓷制品的性能。

3. 氮化硼陶瓷的性能與用途

（1) 六方晶體氮化硼陶瓷的性能與用途

六方晶體氮化硼，呈白色，性能穩(wěn)定，可加工性好，可以用作高溫潤滑劑；利用它較好的耐高溫性、絕緣性可作為電絕緣材料；在電子工業(yè)中，利用其導(dǎo)熱性及對微波輻射的穿透性能，用作雷達(dá)的傳遞窗；在原子能工業(yè)中，它被用作核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料；利用它的熔點(diǎn)較高、熱膨脹系數(shù)小以及幾乎對所有熔融金屬都穩(wěn)定的性能，可用作高溫金屬冶煉坩堝、耐熱材料，用作散熱片和導(dǎo)熱材料（在中性或還原氣氛中的使用溫度可達(dá)2800℃）。因此，也是制造發(fā)動機(jī)部件的最佳材料。

此外，它還廣泛用于國防工業(yè)、宇宙航行方面，在冶金工業(yè)上用于鋼坯水平連鑄技術(shù)中制作結(jié)晶器的分離環(huán)等。

（2) 立方晶體氮化硼的性能與用途

立方晶體氮化硼陶瓷是通過類似于石墨制造人造金剛石的方法，由六方晶體氮化硼經(jīng)高溫高壓處理后轉(zhuǎn)化而成的。

立方晶體氮化硼是耐高溫、超硬的材料（莫氏硬度接近于10) 。 立方晶體氮化硼陶瓷廣泛用作耐熱、耐磨材料。